Устройство для дифференцирования монотонных функций

Союз СоветскккСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯКАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 911552(22) Заявлено 13.06.80 (2 ) 2984200/18-24с ярисоедянениею заявки М(51)М. Кл. С, 06 6 7/18 9 ауддрстееииьй кеяитет СССР в дедаи иаебретеиий и етирктид(088,8) Дата опубликования описання 07.03.82Ф) Заявите ЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ МОНОТОННФУНКЦИЙ 54 УСТРОИ приращения фула, на котором ля.ется 21.Недостаток устройства также заклю чается в наличии противоречия между ф требованиями динамической точности нфильтрации помех.Цепь изобретения повышение точности и иамехозащищенности.4Поставленная цель достигается тем,. что устройство для дифференцирования монотоииык функций, содержащее источникдиффереавоуемого сигнала и блок деления, дополнительно содержит генератор Влинейно изменяющегося напряжения,блок возведения в степень, блок"определения момента экстремума, два блока умножения, инвертор, блок памяти, формирователь импульсов, счетчик, блоксравнения и ключ, при этом выход источдифференцируемого сигнала соединенрвыми.входами первого блока умноня и блока деления, выход генератора линейно изменяющегося напояження ника с пе жен Ю. А. Бер и А. А, Грешилов Изобретение относится к вычислнтещьной технике.Известно устройство для дифференцирования, содержащее блок вычисления приращений, блок сравнения. модулей, усилитель, генератор импульсов управляемойчастоты, частотомер, индикатор знака,источник напряжения установки. Устройство выполнено в виде системы стабилизации величины разности между двумядискретными значениями входного сигна-.ла путем изменения частоты управляемого генератора. Частота следования генератора пропорциональна абсолютной величине производной 13.Недостаток устройства заключается втом, что уменьшение интервала взятияприращений уменьшает помехоустойчивостьа его увеличение снижает динамическуюточность дифференцирования,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для дифФеренцирования, в котором производная определяется делением величины нкции на величину интер это приращение опреде)о)" В0 3соединен с сигнальным входом блокавозведения в степень, выход которогосоединен с вторым входом первого блокаумножения, выход которого через блокопределения момента экстремума связанс вторым входом блока деления, с входомформирователя импульсов и с первым ин.формационным входом блока памяти, выход которого является выходом устройства, выход блока деления соединен с первым входом второго блока умножения,вйход которого через инвертор связан свторым информационным входом блока памяти, выход формирователя импульсовсоединен с управляющим входом блока па мяти, со счетным входом счетчика и,через ключ с запускающими входами источника дифференцируемого сигнала и генера-.тора линейно изменявшегося напряжения,. установочный вход счетчика соединен сшиной задания начального значения, выход счетчика подключен к регулирующему входу блока возведения в степень, квторому входу второго блока умножениян к первому входу блока сравненйя, вто- рзрой вход которого соединен с шиной задания конечного значения, а выход блокасравнения соединен с управляющим входолю ключа,На чертеже изображена блок-схема эвустройства.Устройство содержит источник 1 дифференцируемого сигнала, генератор 2 линейно изменяющегося напряжения, блок3 возведения в степень, блок 4 деления, блок 5 определения момента экстремума, блоки 6 н 7 умножения, ннвертор 8, блок 9 памяти, формирователь 10импульсов, счетчик 11, блок 12 сравнения, ключ 13, шину 14 задания начального значения, шину 15 задания конечного.значения.Устройство работает следующим образом.В устройстве реализуется алгоритмвида где 1) - дифференцнруемая функция;- точка экстремума функции О М. щ=дхц, КцСН, 4Пределы изменения параметра к легко определяются по виду днфференцируемой функции,Таким образом, устройство работает,в режиме повторяющихся вычислений,число которых задается диапазоном изменения содержимого счетчика 11. Устройство работоспособно для функций любоговида, кроме К) = С.После первого запуска (цепи ручногопуска устройства не показаны) устройство работает автоматически. В блоке 6умножения определяется вспомогательнаяфункция Ь), момент 1 о достижения экстремума которой фиксируется блоком 5и поступает в качестве делителя в блок4 деления, на другой вход которого поступает исследуемая функцияПолученный сигнал умножается на величину параметра к н после инвертирования постугает в блок 9 памяти, в котором по сигналу с формирователя 10 импульсов осуществляется фиксация первойпары энвченийф аргумента Ф о и производной Кьо) Одновременно импульс с выхода формирователя 10 изменяет на единицу содержимое счетчика 11 и осуществляет повторный запуск. источника 1 и гене-ратора 2. Так как содержимое счетчика11 соответствует (в определенном масштабе) значению параметра К, то приповторном запуске устройства вычисляется другая пврв значений производной иаргумента.Шаг, с которым изменяется параметрК (с ннм связано и приращение аргумента Фо)определяется масштабом блока 3возведения в степень по регулирующемувходу и блока 7 умножения по входу, связанному с выходом счетчика 11.При достижении в счетчике заданногоконечного значения .блок 12 срабатываети разрывает цепь запуска источника 1 игенератора 2. Вычисления заканчиваются.Испытания устройства в режиме вычисления лронзводнрй зашумленного сигнала показывают его хорошую 1 омехоустойчивость.Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется повышением качества дифференцирования втех случаях, когда имеется возможностьнеоднократного воспроизведения нсс ледуемой функции.где К - свободный параметр,Изменяя С и определяя соответствукяцие значения 1 б, определяют значе-:ния производной,Формула изобретения Устройство для дифференцирования монотонных функций, содержащее истОчникСоставитель Г. ОсиповТехред Ж, Каотелевич Корректо2 Подписное Дем чик едактор В, Пе Тираж 73 ИИПИ Государственн о делам изобретений 35, Москва, Ж.35 аз 1131/42 го комитета СССРи открытийаушская наб., д, 4/5 113 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5911552 6 дифференцируемого сигнала и блок деле., рым информационным входом блока памя ния, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, ти, выход формирователя импульсов сое с целью повышения точности и помехоза- динен с управляющим входом блока памя щишенностн, оно дополнительно содержит ти,. со счетным. входом счетчика и чегенератор, линейно изменяюшегося напря-рез ключ с запускаюшями входами источ жения, блок возведения в степень, блок ника дифференцируемого сигнала и гене определения момента экстремума, два,ратора линейно изменяюшегося напряже блока умножения, инвертор, блок памяти; ния, установочный вход счетчика соедиформирователь импульсов, счетчик, блок нен. с шиной заданйя начального значения,. сравнения и ключ, прн этом выход источ выход счетчика подключен к регулирую ,ника дифференцируемого сигнала соединен шему входу блока возведения в-степень, , с первыми входами первого блока умно- к второму входу второго блока умножения жения и блока деления, выход генератора и к первому входу блока сравнения, вто линейно изменяющегося напряжения соеди рой вход которого соединей с шиной за иен с снгнаш.ным входом блока возведдания конечного значения, а выход блошка ния в степень, выход которого соединен сравнения соединен с управляюшпм входом с вторым входом первого блока умноже- ключания, выход которого через блок определения момента экстремума связвч с вторым входом блока деления, с входом форзоИсточники информации мирователя импульсов и с первым инфор- принятые.во внимание при экспертэкспе изе мапионным входом блока памяти, выход 1. Авторское сведетельство СССР которого является выходом устройства, . М 442484 кл. С, 06 С 7718, 1975. выход блока деления соединенс первым 2. Власои Впасюк О. Б, Эксперимена .входом второго блока умножениявыход тальные методы и автоматике. Машиногзкоторого через инвертор связан с вто- строением, 1969, с. 349 (прототип).